أحجام المناخل ليست عشوائية؛ فهي جزء من نظام موحد يعتمد على عدد الفتحات في البوصة الخطية أو الحجم الدقيق لتلك الفتحات بالمليمتر (مم) أو الميكرومتر (ميكرومتر). في حين أنه لا يوجد قائمة عالمية واحدة، يتم تحديد الأحجام بواسطة معايير مثل ASTM E11 (في الولايات المتحدة) و ISO 3310، والتي توفر سلسلة متسقة من مناخل الأسلاك لتحليل دقيق لحجم الجسيمات. يشير "رقم الشبكة" الأعلى إلى المزيد من الفتحات في البوصة، وبالتالي، فتحات أصغر للجسيمات الأدق.
يكمن مفتاح فهم أحجام المناخل في إدراك أنها أدوات تُستخدم في سلسلة، أو "مجموعة". الهدف ليس العثور على حجم واحد محدد، بل اختيار تدرج موحد للأحجام يعمل معًا لفصل المادة إلى كسور متميزة، وكشف توزيع حجم الجسيمات الكامل لها.
كيف يتم تحديد أحجام المناخل
لإجراء تحليل لحجم الجسيمات، يجب عليك أولاً فهم اللغة المستخدمة لوصف المناخل نفسها. يعتمد هذا النظام على علاقة عكسية واضحة بين رقم الشبكة وحجم الفتحة.
مفهوم رقم الشبكة
يشير رقم شبكة المنخل إلى عدد الفتحات في شبكة الأسلاك عبر بوصة خطية واحدة.
على سبيل المثال، يحتوي منخل شبكة #8 على ثماني فتحات في البوصة. ويحتوي منخل شبكة #200 على 200 فتحة في البوصة.
لذلك، فإن رقم الشبكة الأعلى يعني أسلاكًا أكثر، وفتحات أكثر، وبالتالي فتحات أصغر.
من الشبكة إلى الميكرونات والمليمترات
يتوافق كل رقم شبكة قياسي مع حجم فتحة محدد، يُقاس عادةً بالمليمتر (مم) أو الميكرومتر (ميكرومتر). يساوي المليمتر الواحد 1000 ميكرومتر.
فيما يلي بعض أحجام المناخل القياسية الشائعة في الولايات المتحدة لتوضيح العلاقة:
- منخل #4: فتحة بحجم 4.75 مم (حصى خشن)
- منخل #10: فتحة بحجم 2.00 مم (رمل خشن)
- منخل #40: فتحة بحجم 425 ميكرومتر (رمل ناعم)
- منخل #200: فتحة بحجم 75 ميكرومتر (حد الطمي والطين)
كما ترى، فإن رقم الشبكة وحجم الفتحة لهما علاقة عكسية.
هيئات التوحيد القياسي الرئيسية
يخضع حجم المناخل لمعايير رسمية لضمان أن تكون النتائج قابلة للتكرار وقابلة للمقارنة عبر المختبرات المختلفة.
المعياران السائدان هما ASTM E11 (الشائع في الولايات المتحدة) و ISO 3310 (المعيار الدولي). على الرغم من أنهما متوافقان إلى حد كبير، فمن الضروري استخدام مناخل من نفس المعيار ضمن تحليل واحد.
بناء مجموعة مناخل للتحليل
تكمن القوة الحقيقية للغربلة في استخدام عدة مناخل مكدسة معًا، من أكبر فتحة في الأعلى إلى أصغرها في الأسفل، مع وجود وعاء صلب في النهاية لجمع أدق الجسيمات.
الهدف: منحنى التوزيع
الغرض من مجموعة المناخل هو تقسيم العينة بالوزن إلى كسور حجمية مختلفة. من خلال وزن المادة المحتجزة على كل منخل، يمكنك إنشاء منحنى توزيع حجم الجسيمات.
هذا المنحنى هو ما يكشف عن طبيعة مادتك - سواء كانت مصنفة جيدًا (مجموعة واسعة من الأحجام) أو مصنفة بشكل سيئ (مجموعة ضيقة من الأحجام). هذا التوزيع حاسم للتنبؤ بسلوك المادة، مثل قوتها في الخرسانة، أو قدرتها على الترشيح، أو قابليتها للامتزاج.
تدرج √2
الطريقة الأكثر شيوعًا والأكثر دقة من الناحية الفنية لاختيار المناخل لمجموعة هي استخدام تدرج √2 (الجذر التربيعي لـ 2).
في هذا النظام، يكون حجم فتحة كل منخل متتالي في السلسلة أصغر بحوالي 1.414 مرة من المنخل الذي يعلوه. يؤدي هذا إلى إنشاء نقاط بيانات متباعدة بالتساوي عند رسمها على مقياس لوغاريتمي، مما يوفر صورة واضحة ودقيقة للتوزيع.
المزالق والقيود الشائعة
على الرغم من أن تحليل المناخل هو طريقة مباشرة وموثوقة، فمن الضروري فهم حدوده لضمان تفسير دقيق.
الحد الأدنى للغربلة
يصبح تحليل المناخل غير عملي وغير دقيق للمساحيق الدقيقة جدًا. تميل الجسيمات الأصغر من ~38 ميكرومتر (شبكة #400) إلى التكتل، والالتصاق بأسلاك الشبكة بسبب الكهرباء الساكنة، ومقاومة المرور عبر الفتحات.
بالنسبة لهذه المواد الدقيقة، هناك حاجة إلى طرق أخرى مثل تشتت الضوء الساكن (حيود الليزر) أو تشتت الضوء الديناميكي.
تأثير شكل الجسيم
تقيس الغربلة بطبيعتها الجسيم بناءً على بُعده الثاني الأكبر. قد يمر جسيم مستطيل أو مسطح (مثل شظية صخرية) عبر فتحة شبكة أصغر من طوله الكلي.
هذا يعني أن تحليل المناخل يوفر توزيعًا يعتمد على قدرة الجسيم على المرور عبر فتحة مربعة، وهو ما قد لا يمثل شكله الهندسي الفعلي أو حجمه.
الاتساق الإجرائي هو المفتاح
تعتمد نتائج تحليل المناخل بشكل كبير على الإجراء. يمكن لعوامل مثل مدة الهز، وشدة حركة الهز، وحجم العينة الأولي أن تؤثر جميعها على التوزيع النهائي. لكي تكون النتائج قابلة للمقارنة، يجب أن يكون الإجراء متسقًا.
كيفية اختيار سلسلة المناخل المناسبة
يعتمد اختيار المناخل الصحيحة بالكامل على المادة التي تقوم بتحليلها والسؤال الذي تحتاج إلى إجابته.
- إذا كان تركيزك الأساسي هو مراقبة الجودة لمادة معروفة: استخدم مجموعة المناخل القياسية المحددة في طريقة الاختبار الخاصة بصناعتك (على سبيل المثال، ASTM C136 للركام) لضمان الامتثال.
- إذا كان تركيزك الأساسي هو توصيف مادة جديدة أو غير معروفة: ابدأ بمجموعة واسعة من المناخل في تدرج √2 لالتقاط التوزيع الكامل قبل تحسين اختيارك للاختبارات المستقبلية.
- إذا كان تركيزك الأساسي هو فصل مادة عند نقطة قطع محددة: اختر منخلين أساسيين - أحدهما أكبر بقليل والآخر أصغر بقليل من حجم الجسيم المستهدف - لعزل الكسر المطلوب بكفاءة.
- إذا كان تركيزك الأساسي هو تحليل المساحيق الدقيقة جدًا (أقل من ~45 ميكرومتر): أدرك حدود الغربلة الميكانيكية واختر طريقة بديلة مثل حيود الليزر للحصول على نتائج موثوقة.
في نهاية المطاف، يحول الاختيار المدروس لأحجام المناخل اختبار الفصل البسيط إلى أداة قوية للتنبؤ بأداء المادة والتحكم فيه.
جدول ملخص:
| حجم المنخل الشائع في الولايات المتحدة | رقم الشبكة | حجم الفتحة (مم) | حجم الفتحة (ميكرومتر) | المادة النموذجية |
|---|---|---|---|---|
| حصى خشن | #4 | 4.75 مم | 4750 ميكرومتر | حصى |
| رمل خشن | #10 | 2.00 مم | 2000 ميكرومتر | رمل |
| رمل ناعم | #40 | 0.425 مم | 425 ميكرومتر | رمل |
| حد الطمي/الطين | #200 | 0.075 مم | 75 ميكرومتر | مواد دقيقة |
هل تحتاج إلى المناخل المناسبة لتحليل الجسيمات الخاص بك؟ تتخصص KINTEK في المناخل والمعدات المخبرية عالية الجودة التي تلبي معايير ASTM و ISO. سواء كنت تقوم بإجراء مراقبة الجودة على الركام أو توصيف مادة جديدة، فإن مناخلنا توفر الدقة والقابلية للتكرار التي يتطلبها مختبرك. تواصل مع خبرائنا اليوم لمناقشة تطبيقك المحدد والحصول على توصية لمجموعة المناخل المثالية!
المنتجات ذات الصلة
- غرابيل الاختبار المعملية وماكينات الغربلة
- مصفاة اهتزازية صفائحية
- 8 بوصة PP غرفة الخالط المختبر
- معقم بخار بالضغط العمودي (شاشة عرض كريستالية سائلة من النوع الأوتوماتيكي)
- معدات رسم طلاء نانو الماس HFCVD
يسأل الناس أيضًا
- ما هي عيوب طريقة تحليل المنخل لتحليل حجم الجسيمات؟ القيود الرئيسية التي يجب مراعاتها
- ما أنواع المواد التي يمكن فصلها باستخدام طريقة الغربلة؟ دليل لفصل فعال لحجم الجسيمات
- ما هي خطوات طريقة الغربلة؟ دليل للفصل الدقيق لحجم الجسيمات
- كيفية تحديد حجم شبكة المنخل؟ الفصل الرئيسي للجسيمات لمختبرك
- ما هي الأجهزة المستخدمة في تحليل المنخل؟ بناء نظام موثوق لتحديد حجم الجسيمات
